生物能源技术简介生物能源指由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，通过生物链转化为地球生物物质形态，经过加工为社会生活提供原料的能源。

生物能源指由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，通过生物链转化为地球生物物质形态，经过加工为社会生活提供原料的能源。

生物能源的特点（1）、生物质能源在燃放过程中，对环境污染小。

生物质能源在燃放过程中产生二氧化碳，排放的二氧化碳可被等量生长的植物光合作用吸收，实现二氧化碳零排放，这对减少大气中的二氧化碳含量及降低“温室效应”极为有利。

（2）、生物质能源蕴含量巨大，而且属于可再生能源。

只要有阳光存在，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能源就不会枯竭。

大力提倡植树、种草等活动，不但植物会远远不断的供给生物质能源源材料，而且还能改善生态环境。

（3）、生物质能源具有普遍性、易取性特点。

生物质能源存在于世界上国有国家和地区，而且廉价、易取，生产过程十分简单。

（4）、生物质能源可储存和运输。

在可再生能源中，生物质能源是唯一可以储存与运输的能源，对其加工转换与连续使用提供方便。

（5）、生物质能源挥发组分高，炭活性高，易燃。

在400℃左右的温度下，生物质能源大部分挥发组分可释出，将其转化为气体燃料比较容易实现。

生物质能源燃烧后灰分少，并且不易黏结，可简化除灰设备。

生物能源的分类（1）、农林废弃物包括农业废弃物和林业废弃物。

农业废弃物指的是农作物收获时农田中产生的残余物，，可以利用的有谷物、根茎作物和甘蔗残余物等。

林业废弃物指的是木材加工部门从原材料制造各种木质一次制品时产生的废物，以及木材利用部门以一次制品为原料形成建筑物等二次产品时产生的废物。

农业废弃物产生的方式和量随产生的地点的不同而不同，对应于收获量的残余物产生比率，米为140%、麦为130%、玉米为100%、根茎作物为40%。

世界上产生的农林废弃物总共约为30亿吨，米的残余物最多，约为8.36亿吨。

此外，根茎作物残余物为2.72亿吨，麦残余物为7.54亿吨，玉米残余物为5.91亿吨。

世界原木料的生产量为32.75×108m3 ，其中15.26×108m3 为工业用途。

现在和将来每年在生产和废弃物时也可能产生相同程度的废料量。

世界上的木质废弃物的产生、可再生资源化的状况不是很清楚，但是，与《气候变化框架组织条约》相关联的，针对由于木材的经久耐用造成的碳元素储量变化，有的缔约国已经采取行动公布其数据，从而有可能逐渐了解相应木质废料现状。

为了减轻气球变暖，制止大气中的二氧化碳浓度的上升，政府间气候变化委员话提出了促进对木材等生物质能源的利用达到总资源的30%的倡议。

在欧美，用木质类生物质进行发电和热能利用等也得到了大力推进。

（2）、有机污水有机污水指的是丰富有机物质的排放废水，其中包括工业污水、农业污水以及生活污水等。

由于清洁、高效、可再生等突出特点，氢气作为能源日益受到人们的重视。

目前制取氢气的的方法有：水电解法、热化学法、光电化学法、等离子化学法、生物制氢法。

从生物制氢的的成本角度考虑，利用这些单一基质制取氢气的费用比较高，而利用工农业有机废水等廉价的复杂基质来制取氢气，能使废物质得到资源化处理，降低它的生产成本。

利用混合菌种产氢技术逐步成熟，并取得了较大成果。

（3）、禽畜粪便禽畜粪便也是一种重要的生物质能源。

除在牧区有少量的直接燃烧外，禽畜粪便主要是作为沼气的发酵原料。

中国主要的禽畜是鸡、猪和牛，根据这些禽畜品种、体重、粪便排泄量等因素，可以估算出粪便资源量。

根据计算，目前我国禽畜粪便资源总量约8.5亿吨，折合7840多万吨标煤，其中牛粪5.78亿吨，4890万吨标煤，猪粪2.59亿吨，2230万吨标煤，鸡粪0.14亿吨，717万吨标煤。

在粪便资源中，大中型养殖场的粪便是更便于集中开发、规模化利用的。

我国目前大中型牛、猪、鸡场约6000多家，每天排出粪尿及冲洗污水80多万吨，全国每年粪便污水资源量1.6亿吨，折合1157.5万吨标煤。

（3）、生活随着城市规模的扩大和城市化进程的加速，中国城镇的产生量和堆积量逐年增加。

1991和1995年，全国工业固体废物产生量分别为5.88亿吨和6.45亿吨，同期城镇生活量以每年10%左右的速度递增。

1995年中国城市总数达640座，清运量10750万吨。

城镇生活主要是由居民生活，商业、服务业和少量建筑等废弃物所构成的混合物，成分比较复杂，其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积以及季节变化的影响。

中国大城市的构成已呈现向现代化城市过渡的趋势，有以下特点：一是中有机物含量接近1/3甚至更高；二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分；三是易降解有机物含量高。

目前中国城镇热值在4.18兆焦/千克（1000千卡/千克）左右。

生物能源的原料来源（1）、按照原料的化学性质分，生物质能源原料可分为：糖类、淀粉和木质纤维素物质。

（2）、按照原料的来源分，生物质能源原料可分为：农业生产废弃物，主要为农作物秸秆；薪柴和柴草；农林加工废弃物，木屑、谷壳和果壳；人畜粪便和生活有机等；工业有机废弃物，有机废水和废渣等；能源植物，包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源。

生物能源的地位与重要性从生物质能的资源总体构成来看，目前我国农村中生物质能约占全部生物质能的70％以上，其他主要是城镇生活、污水和林业废弃物，而从先进国家目前的生物质资源和利用来看，其主要构成均都是以林业废弃物和薪炭林为主。

我国随着薪炭林技术的发展和工业艺水平的提高，这方面的比例也会越来越大，所以这方面的开发利用量也是不容忽视的。

随着人类大量使用矿物燃料带来的环境问题日益严重，各国政府开始关心、重视生物质电源的开发利用。

虽然各国的自然条件和技术水平差别很大，对生物质能今后的利用情况将F差万别，但总的来说，生物质能今后的发展将不再像最近200多年来一样日渐萎缩，而是重新发挥重要作用，并在整个一次能源体系中占据稳定的比例和重要的地位。

世界生物能源技术的发展应用情况世界生物能源技术的发展应用主要有四大方向：基于沼气池等传统设备的生物能源技术、基于生物优选和转基因技术的生物燃料技术、生物发电技术、生物燃料电池技术。

在这些技术方向上，系统化的工业应用项目已经大量投入运行。

在主要攻关方向上，国外也出现了很多重大研究突破。

例如，在生物燃料领域，合成基因组公司优选了一种藻类，它大约一半的质量都是油脂，可作为优秀的燃料生物大量培养；该公司还开发了一种能够生成新型飞机燃料的微生物，它与酒精或丁醇类似，但不吸收水，燃烧效率更高，该微生物的提取物可作为飞机燃料使用。

活油料公司则开发了转基因生物燃料，以及优选的藻类生物电池燃料。

在生物发电和生物电池领域，牛津大学研制出一种生物电池，它装备的生化酶能吸收空气中的氢、氧，进而自动发电。

德克萨斯大学研制出一种人体微型生物电池，能依靠人体内的液体发电、蓄电。

这种电池可为植入人体的RFID、GPS、生物传感器、生物机器人等微电子设备提供电力支持。

ADS公司还发明了利用动物肌肉运动为植入生物体内的电子设备充电的生物电池。

美国能源部西北太平洋国家实验室利用蛋白质的细胞膜外电子传递功能，开发了一种采集人体新陈代谢多余能量的生物电池。

此外，美国圣－路西亚大学的研究人员开发了一种依靠任何液体，包括酒精工作的生物电池，其效率比普通电池高62倍。

美国研究人员还设计了利用糖的生物电池，它包括两块并列的微型光纤板，长度约1／4英寸，可产生600纳瓦特的电流，能带动一个微电路。

它也可以为RFID、GPS、生物传感器、生物机器人等微电子设备提供电力，使上述电子设备可以在任何包含糖份的生物组织中停留或者漫游。

例如，具有这种生物电池的RFID设备可以嵌入人体，进行不需要任何外部电力支持的永续运行。

2007年8月23日，公司通过视频资料向全球宣布，它发明了一种微型生物电池，可在葡萄糖溶液或者含糖饮料中生成电流，足以支持闪存式Walkman播放器、小型风扇等电驱设备。

这个发明显示，利用富含葡萄糖的体液为体内电子设备提供电力支持的技术即将在全球掀起一场诊断、医疗、，以及生物跟踪、监视设备的普及化运动。

随着技术的日益成熟，生物能源产业的发展壮大从依靠技术进步转变到依靠政策支持。

为了推进生物能源技术的发展，各国颁布了不少政策、法规。

例如，日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划、印度的绿色能源工程都主要用于推进生物能源技术的发展。

各国还颁布了食品循环法、降解处理法、清洁能源法等法规，用于推进相关政策的实施。

在政府的推定下，生物能源技术取得了较大发展。

例如，目前，全球生物发电装机容量已经超过风电、光电、地热等几种可再生能源发电量的总和。

相比之下，我国生物发电仅占可再生能源发电装机容量的0．5％。

主要发达国家的沼气技术、生物电池技术、优选和转基因生物燃料技术的应用也比较普及。

例如，纽约一些站采用湿法处理有机，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。

有些美国公司利用稻谷等纤维素废料建设酒精电厂，为数以万计的家庭提供了稳定的电力支持。

美国通用汽车公司研制的村级生物发电系统可在处理废料的同时为大量家庭提供电力。

上述设备都已经在美国市场广泛推广。

在日本，每年家畜排泄物约1亿吨，食品废弃物超过2000万吨。

这些有机大部分都能通过生物能源系统予以处理应用。

我国生物能源技术的发展应用情况我国生物能源技术的发展取得了很多成就。

例如，我国已经能够独自设计、建设大型生物发电厂，而且主要设备都已经实现国产化。

我国在生物燃料电池、优选生物燃料的研究方面也取得了很多技术突破。

在沼气技术方面，我国研究、筛选了300多株厌氧微生物菌种，认定了严禁沼气池使用的材质，如黄花蒿、梧桐叶、臭椿叶、水杉、桃叶、苦楝叶、断肠草、猫儿眼、银杏叶、辣蓼子、泡桐叶等。

在嗜热厌氧纤维素酶、产甲烷菌、纤维素厌氧降解及沼气发酵菌剂、嗜热纤维素分解菌、复合沼气发酵菌剂、沼气厌氧固态发酵、厌氧纤维素分解菌等领域，我国也取得了很多技术成就。

在技术标准化方面，我国也取得了很多成果。

例如，《沼气工程技术规范第1部分：工艺设计》、《沼气工程技术规范第2部分：供气设计》、《沼气工程技术规范第3部分：施工及验收》、《沼气工程技术规范第4部分：运行管理》、《沼气工程技术规范第5部分：质量评价》、《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程》、《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》和《沼气发电机组》等工业标准已经颁布实施。

在产业发展方面，我国生物能源技术的应用规模居全球第一位，但是总体技术含量较低。

例如，我国已经在农村地区兴建沼气池上千万座，数量居全球首位。

我国在科尔沁、黑山、辽源、沙雅、晋州、宿迁、句容、单县、垦利、菏泽等地建成或者在建生物发电厂多座，一般项目投资都超过2个亿，有些投资额更大。